人类衣、食、住、行，都离不开矿物，矿物学是地质学的一个分支学科。研究矿物的化学成分、内部结构、形态、性质、成因、产状、共生组合、变化条件、用途以及它们之间的相互关系的科学就是矿物学。中国古代积累了丰富的地质知识，包括矿物学、岩石学、古生物化石、火山温泉、地震、地球形状和海陆变迁等。

从石器时代起，历代出现了不少有关石谱和砚谱的岩石研究著作。这些著作对岩石的性质、产状、种类、地理分布有较详细记载。必须指出，中国古代还没有把岩石和矿物明确区分开，岩石和矿物统称为“石”。近代岩石学是十九世纪中叶至二十世纪中叶形成，它研究岩石的成分、结构构造、分布、演化历史和它与成矿作用的关系等。

中药店里可以买到龙骨、石蟹、石燕、石蛇等，都是古生物化石。龙骨是新生代晚期的哺乳动物骨骼及牙齿化石。石燕则是泥盆纪腕足动物壳体化石。石蟹是地层中的螃蟹化石。西汉已有石燕的记载。可见中国人很早就有了古生物化石知识。记载化石的文献有地理书、地方志、史书、本草著作等。文献中除了记载化石名称外，还记载化石的种类、地理分布、产状、鉴别方法、成因和用途。

中国最早记载火山现象的是战国时《山海经》。明代《徐霞客游记》记载了云南腾冲火山。宋代赵汝适、明代张燮、清代王大海等记载了意大利西西里岛、菲律宾棉兰老、印度尼西亚的火山。因此，中国古代对火山的认识比较深刻，资料也较丰富。至于温泉，从《山海经》起，历代都有许多记载，内容涉及水温、用途、成因、温泉中的矿产资源等。

中国古代的地震记录历史悠久，《竹书纪年》中记载了虞舜（距今约四千多年）、夏朝的地震，西周以后各个朝代的地震都有记录。东汉科学家张衡对地震作出杰出贡献，他于公元132年发明创造了人类历史上第一部地震仪──地动仪，它比西方第一部地震仪早一千五百多年出现。

中国古代对大地形状的认识有三种观点：一、地平说。新石器时代末已有“天圆地方”观念。二、地扁平说。西汉第二次盖天说的代表作《周髀算经》提出“地法覆盘”的盖天说。三、地圆说。自春秋时期曾子对地平说提出质疑后，中国逐渐出现了地圆说。

“沧海桑田”这个成语正确地表述了中国古代海陆变迁的地质观点。其观念出现于汉代。唐朝颜真卿首次以化石为证据，证明“沧海桑田”这种地质现象确实存在。北宋沈括又把海陆变迁思想推向新阶段，他以化石和磨圆度很好的卵石为证据，论证了华北平原由海变陆的事实。